JPH09206921A

JPH09206921A - スライドゲート用下ノズル

Info

Publication number: JPH09206921A
Application number: JP3871396A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Mukoyama; 賢一向山; Sadanobu Sugiura; 貞信杉浦; Hideaki Kato; 英明加藤; Kiyonori Hara; 清訓原; Osamu Morita; 修森田; Keiko Tazoe; 恵子田添
Original assignee: Toshiba Ceramics Co Ltd
Current assignee: Coorstek KK
Priority date: 1996-02-01
Filing date: 1996-02-01
Publication date: 1997-08-12

Abstract

(57)【要約】【課題】耐食性、耐スポーリング性を保持しつつ、保
護用鉄皮の下ノズル本体への拘束力を確保できるように
すること。【解決手段】中央部に溶融鋼の流出孔３ａを備え、そ
の外周側面に保護用鉄皮３ｄを装着した下ノズル３にお
いて、下ノズル本体３ｂと保護用鉄皮３ｄとの間には所
定の特性を有する断熱性コート材６が配置されている。
この構成により、下ノズル３は溶融金属を出鋼させる場
合に、下ノズルの流出孔３ａを通過する溶融鋼を急速に
冷却させるという問題が解消される。特に、下ノズル本
体３ｂをとり囲む保護用鉄皮３ｄの温度上昇を効果的に
抑制することができる。したがって、下ノズル本体３ｂ
として、例えばカーボン添加材質を用い、その耐食性、
耐スポーリング性等の特質を十分に生かすことができ
る。そして保護用鉄皮３ｄの熱膨脹を低減させることが
できるので、ノズル本体への拘束力が増す。したがっ
て、ノズル本体で発生したきれつの拡大及びスポ−リン
グ等による破損を防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、溶融金属収納鍋
（タンディシュあるいはレードル等）の底部の出鋼口に
装着されるスライドゲート用下ノズルに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】タンディシュあるいはレードル等の溶融
金属収納鍋の底部に形成された出鋼口には、溶融金属の
出鋼量を制御するためのスライドゲートが具備されてい
る。そして、このスライドゲートの下方にはさらに下ノ
ズルが取り付けられ、この下ノズルによって溶融金属を
鋳型等へ導入できるように構成されている。

【０００３】図７は溶融金属収納鍋の底部に配置された
従来のスライドゲート並びに下ノズル部分の基本な構成
を示したものである。すなわち、溶融金属収納鍋（図示
せず）の底部には、溶融鋼の流出孔１ａを具備した固定
盤１が取り付けられ、この固定盤１の下方には、前記流
出孔１ａと同径の流出孔２ａを備えたスライド盤２が固
定盤１に対して圧着しつつ摺動するように取り付けられ
ている。そして前記スライド盤２の下方には、その中央
部に溶融鋼の流出孔３ａを備えた下ノズル３が取り付け
られており、前記固定盤１とスライド盤２とでスライド
ゲート４を構成している。

【０００４】このスライドゲート４は、固定盤１に対し
てスライド盤２を摺動させて、互いに設けられた溶融鋼
の流出孔１ａ，２ａを一致、または開度を調整すること
で、溶融鋼を下ノズル３に導入し、下ノズル３を介して
溶融鋼を連続的に鋳型等に対して鋳込むことができるよ
うに構成されている。前記下ノズル３の構成は、図８
（ａ）にその全体断面図で示し、また図８（ｂ）にＡ部
を拡大して示したように、下ノズル本体３ｂに対してそ
の外周面にモルタル３ｃを介在させて筒状のノズル本体
保護用の鉄皮３ｄを取り付けるように構成されている。
そして下ノズル本体３ｂは、近年においては特に耐食
性、耐スポーリング性、および製造コスト等の観点か
ら、その材質にカーボン添加材質が使用される傾向にあ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで下ノズル本体
を構成するカーボン添加材質は、前記したような優れた
特質を有しているものの、熱伝導度が高いという問題が
あり、これにより次に示すような技術的課題が発生する
ことが実際の使用において経験されている。

【０００６】すなわち、第１に下ノズル本体３ｂをとり
囲む保護用鉄皮３ｄの温度が上昇し易くなることによ
り、鉄皮３ｄの膨脹度合いが大きくなり、この鉄皮の膨
脹が大きくなることにより、下ノズル本体３ｂに発生し
た亀裂の拡大を防止できるだけの拘束力がなくなるとい
う技術的課題があった。また第２に溶融鋼が下ノズル３
の流出孔３ａを通過する場合において、溶融鋼が急速に
冷却されるために、図７（ａ）に示すように下ノズル本
体３ｂの出口付近に溶鋼流ｚが固着ｘし、ときにはこの
固着部分ｘが溶鋼流ｚにより押し飛ばされて図７（ｂ）
に示したように、下ノズル本体３ｂの出口付近が欠落し
た局部損傷ｙが生ずるという技術的課題があった。さら
に第３に下ノズル本体３ｄの出口付近に局部損傷ｙが生
ずることにより、溶融鋼の流れｚが乱れ、鋼の材質の低
下および図９に示したようにタンディシュカバー５への
溶鋼流ｚの固化（ｘ）が発生し、極端な場合にはタンデ
ィシュカバー５に穿設された溶融鋼流出孔５ａを閉塞し
てしまうといった技術的課題があった。

【０００７】一方、特開昭６−２５４６６３号公報にお
いてノズル本体内部に水平面において環状に断熱層を設
けることが提案されている。しかしながら、ノズル本体
内部において環状に断熱層を設けることは、製造上容易
ではなく、ノズルの製造コストを高いものとしていた。
また、下ノズル３の流出孔３ａ付近の肉厚が十分得られ
ないという技術的課題があった。

【０００８】本発明は、このような従来のものの技術的
課題を解決するためになされたものであり、耐食性、耐
スポーリング性、および製造コストに関しての従来のも
のの特質を保持しつつ、カーボン添加材質の熱伝導度が
高いという問題から派生する前記したような技術的課題
を解決すると共に、製造容易なスライドゲート用下ノズ
ルを提供することを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
になされた本発明に係るスライドゲート用下ノズルは、
中央部に溶融鋼の流出孔を備え、外周側面に熱伝導率
０．０５〜１．５Ｋｃａｌ／ｍ・ｈｒ・℃の特性を有す
る断熱材を厚さ０．２〜３ｍｍをもって、形成したこと
を特徴とする。尚、ここで、断熱材とは粉末状、液状、
紙状、布状等いかなるものであってもよく、コ−ティン
グ施工（塗布、スプレ−等）できる断熱コ−ト材であっ
ても良いし、断熱材に断熱コ−ト材を組み合わせたもの
であってもよい。

【００１０】前記断熱材は、Ａｌ₂ Ｏ₃ −ＳｉＯ₂ 系、
Ａｌ₂ Ｏ₃ −ＳｉＯ₂ −Ｃ系、またはＡｌ₂ Ｏ₃ −Ｓｉ
Ｏ₂ −ＣａＯ系であることが好ましい。またシ−ト状態
に形成された断熱紙あるいは断熱布を、外周側面に貼着
しても良いし、これらを断熱材そのものとして用いても
よい。更に、前記断熱材のさらに外周に保護用鉄皮を装
着するのが望ましい。尚、鉄皮を装着する場合は、断熱
材は鉄皮の内側に形成しても良い。

【００１１】以上のような構成により、下ノズル本体に
より伝達される熱は、その外周側面に介在された断熱材
により遮断される。特に、外周の保護用鉄皮に伝達され
る熱の度合いは低減される。換言すれば、下ノズル本体
はその中央部に具備された流出孔を介して溶融金属を出
鋼させる場合に、下ノズルの流出孔を通過する溶融鋼を
急速に冷却させるという問題が解消される。特に、下ノ
ズル本体をとり囲む保護用鉄皮の温度上昇を効果的に抑
制することができる。このために、下ノズル本体とし
て、例えばカーボン添加材質を用い、その耐食性、耐ス
ポーリング性等の特質を生かしながら、前記した従来の
もののような技術的な課題を解決することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るスライドゲー
ト用下ノズルについて、図に示す実施形態に基づいて詳
細に説明する。尚、以下に説明する図１乃至図６におい
ては、前記した図７乃至図９と同一部分は同一参照符号
で示しており、したがってその詳細な説明は適宜省略す
る。図１はスライドゲート用下ノズルの第１の実施形態
を断面図によって示したものである。下ノズル本体３ｂ
は、Ａｌ₂ Ｏ₃ −Ｃ系の材料で構成され、その外周側面
および下底面には、断熱材６がコーティングされてお
り、さらにその外周には、モルタル３ｃを介して保護用
鉄皮３ｄが装着されいてる。そして前記断熱材６の材質
は、Ａｌ₂ Ｏ₃ −ＳｉＯ₂ 系、Ａｌ₂ Ｏ₃ −ＳｉＯ₂ −
Ｃ系、またはＡｌ₂ Ｏ₃ −ＳｉＯ₂ −ＣａＯ系よりな
り、その熱伝導率は０．０５〜１．５Ｋｃａｌ／ｍ・ｈ
ｒ・℃の範囲に選定されている。

【００１３】ここで前記断熱材の熱伝導率が、０．０５
Ｋｃａｌ／ｍ・ｈｒ・℃未満の場合には、保護用鉄皮３
ｄへ伝達される熱量が多くなり、鉄皮温度の上昇が認め
られる。したがって、保護用鉄皮３ｄの拘束力が弱くな
るという問題が発生する。

【００１４】また断熱材の熱伝導率が、１．５Ｋｃａｌ
／ｍ・ｈｒ・℃を越える場合には、断熱材の強度維持効
果が不十分になり、鉄皮等を介して拘束力を維持させる
だけの十分な役目を果たさなくなるという問題が発生す
る。したがって、断熱材の熱伝導率は、０．０５〜１．
５Ｋｃａｌ／ｍ・ｈｒ・℃の範囲とするのが好ましい。

【００１５】図２は、図１に示すように断熱材を具備す
るスライドゲート用下ノズルおよび断熱材を具備しない
従来のスライドゲート用下ノズルとを用意して熱伝導度
の比較を行った実験例を示している。

【００１６】図２において、下ノズル本体３ｂとして
は、Ａｌ₂ Ｏ₃ が８０．９重量％、ＳｉＣ及びＣの総含
有量が７．８重量％としたＡｌ₂ Ｏ₃ −Ｃ系材料で成形
し、断熱材としては、Ａｌ₂ Ｏ₃ が４８重量％、ＳｉＯ
₂ が５２重量％で、熱伝導率が０．７Ｋｃａｌ／ｍ・ｈ
ｒ・℃の特性のものを用いた。そして、図２に示すよう
に、下ノズル３の中央部に設けた流出孔３ａの中心部
に、流出孔３ａの軸方向に沿ってＳｉＣ抵抗発熱体１１
を配置し、流出孔３ａの内壁面に熱電対式温度計１２を
配置した。

【００１７】そして実験例として (1) 断熱材を施工しない従来のもの (2) 断熱材の厚さを０．５ｍｍ塗布施工したもの (3) 断熱材の厚さを１．０ｍｍ塗布施工したもの (4) 断熱材の厚さを２．０ｍｍ塗布施工したもの (5) 断熱材の厚さを３．０ｍｍ塗布施工したものを用意し、保護用鉄皮３ｄの表面温度は図２おいてｅと
して示す鉄皮３ｄの上部中央で測定した。尚、このとき
使用した断熱材は断熱コ−トを塗布したものである。

【００１８】その測定方法は、ＳｉＣ抵抗発熱体１１に
通電して下ノズル３の中央孔３ａの内孔部を１２００℃
まで昇温し、保護用鉄皮３ｄの前記測定点ｅの表面温度
が恒温になるまで保持した。

【００１９】図３は、その測定結果を示したものであ
り、縦軸に温度を横軸に経過時間を示している。そし
て、×印は熱電対式温度計１２で測定した中央孔３ａの
内孔部温度を示し、また▽印は実験例(1) のもの、□印
は実験例(2) のもの、＋印は実験例(3) のもの、◇印は
実験例(4) のもの、△印は実験例(5) のもののそれぞれ
の保護用鉄皮３ｄの前記測定点ｅでの測定温度を示して
いる。

【００２０】前記図３には示されていないが、同一条件
で断熱材の厚さを０．２ｍｍ塗布施工したものを作成し
て測定した結果、断熱材の厚さが０．２ｍｍのものであ
っても、従来のもの（実験例(1) ▽印のもの）に比較し
て１０％程の断熱効果があり、断熱材の厚さが３．０ｍ
ｍ（実験例(5) △印のもの）となると、４０％程の断熱
効果が得られることが判明した。また従来のもの（実験
例(1) ▽印のもの）の測定点ｅの表面温度が５９５℃と
なる状態では、断熱材の厚さが０．２ｍｍのものでは５
３５℃となっており、同様に断熱材の厚さが１．０ｍｍ
のもの（実験例(3) ＋印のもの）では４９５℃、断熱材
の厚さが２．０ｍｍのもの（実験例(4) ◇印のもの）で
は４３０℃、断熱材の厚さが３．０ｍｍのもの（実験例
(5) △印のもの）では３７０℃となっている。

【００２１】以上のように断熱材の厚くなる程、断熱効
果があることが判明した。しかし、断熱材の厚さを３．
０ｍｍを越えるようにしようとする場合には作業性が悪
くなり、実用的には、１．０ｍｍ程度が適当である。

【００２２】次に断熱材として、Ａｌ₂ Ｏ₃ が４８重量
％、ＳｉＯ₂ が５２重量％のもので、熱伝導率が０．７
Ｋｃａｌ／ｍ・ｈｒ・℃の特性のものを用い、断熱材厚
を１．０ｍｍとしたスライドゲート用下ノズルを実使用
に供したところ、以下のような結果が得られた。 (1) 保護用鉄皮の温度上昇が抑制できるため、保護用鉄
皮の膨脹度合いが少なくなり、かつ下ノズル本体の亀裂
拡大が見られなくなった。 (2) 下ノズル本体の出口付近への溶融鋼の固着が発生し
なくなった。 (3) 下ノズル本体の出口付近への溶融鋼の固着が発生し
なくなったことにより、下ノズル本体の局部溶損が解消
され、溶鋼流の整流を確保できるようになった。

【００２３】図４乃至図６は、本発明に係るスライドゲ
ート用下ノズルの他の実施形態を示したものであり、そ
れぞれの（ａ）は下ノズル全体を断面図で示し、またそ
れぞれの（ｂ）はそれぞれＢ部、Ｃ部、Ｄ部を拡大して
示したものである。図４に示す例においては、断熱材６
をあらかじめ保護用鉄皮３ｄの内側面に塗布施工し、内
側面に断熱材６を塗布施工させた保護用鉄皮３ｄを、モ
ルタル３ｃによって下ノズル本体３ｂの外周に対して装
着させたものである。尚、この場合、下ノズル本体３ｂ
の下底面には、直接断熱材６を塗布施工している。

【００２４】また図５に示す例においては、断熱材６を
シ−ト状態に形成された断熱紙上に形成し、シート状の
断熱材６を下ノズル本体３ｂの外周側面および下底面に
貼着し、しかる後にモルタル３ｃによって保護用鉄皮３
ｄを下ノズル本体３ｂの外周に対して装着させたもので
ある。さらに図６に示す例においては、断熱材６をシー
ト状態に形成された断熱紙上形成し、このシート状の断
熱材６をあらかじめ保護用鉄皮３ｄの内側面に貼着し、
内側面に断熱材６を貼着した保護用鉄皮３ｄを、モルタ
ル３ｃによって下ノズル本体３ｂの外周に対して装着さ
せたものである。尚、図５及び図６に示すように、下ノ
ズル本体３ｂの下底面には、同一のシート状断熱材６が
貼着される。

【００２５】また、上記例において、断熱紙を用いた場
合について説明したが、断熱布を用いてもよい。更に、
上記例において、シ−ト状態に形成された断熱紙上に断
熱材を形成したシート状の断熱材を用いた場合について
説明したが、断熱紙、断熱布を断熱材として用いても良
く、この場合においても同様な効果が得られる。

【００２６】

【発明の効果】以上の説明で明らかなとおり、本発明に
かかるスライドゲート用下ノズルによれば、中央部に溶
融鋼の流出孔を備えた下ノズルにおいて、その外周面に
所定の特性を有する断熱材を配置するようにしたので、
下ノズルから溶融金属を出鋼させる場合に、下ノズルの
流出孔を通過する溶融鋼を急速に冷却させるという課題
を解消することができる。特に、下ノズル本体をとり囲
む保護用鉄皮の温度上昇を効果的に抑制することができ
る。したがって下ノズル本体として例えばカーボン添加
材質を用い、その耐食性、耐スポーリング性等の特質を
十分に生かすことができる。

【００２７】そしてまた、鉄皮の膨脹による下ノズル本
体の亀裂の拡大が防止でき、下ノズル本体の出口付近に
溶融鋼が固着し、これが原因で出口付近が欠落し局部損
傷を誘発するという課題も解消することができる。ま
た、前記した局部損傷の発生により溶融鋼の流れが乱さ
れ、他の課題を引き起こすといった不都合を解消するこ
とができる。更に、断熱材の形成が容易であるため、ノ
ズルの安価に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる下ノズルの第１の実施形態を示
した断面図である。

【図２】本発明および従来の下ノズルの熱伝導度を測定
する様子を一部破断して示した正面図である。

【図３】図２に示す状態で熱伝導度を測定した結果を示
す特性図である。

【図４】本発明にかかる下ノズルの第２の実施形態を示
した構成図である。

【図５】本発明にかかる下ノズルの第３の実施形態を示
した構成図である。

【図６】本発明に係る下ノズルの第４の実施形態を示し
た構成図である。

【図７】スライドゲートに下ノズルを取り付けた状態を
示す断面図である。

【図８】従来の下ノズルの例を示した断面図である。

【図９】従来の下ノズルをタンデッシュに採用した場合
を示す断面図である。

【符号の説明】

１固定盤１ａ流出孔２スライド盤２ａ流出孔３下ノズル３３ａ流出孔３ｂ下ノズル本体３ｃモルタル３ｄ保護用鉄皮４スライドゲート５タンディシュカバ５ａ溶融鋼流出孔６断熱材（シート状断熱材）１１抵抗発熱体１２熱電対式温度計ｘ溶鋼の固着ｙ局部損傷ｚ溶鋼流

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者原清訓愛知県刈谷市小垣江町南藤１番地東芝セラミックス株式会社刈谷製造所内 (72)発明者森田修愛知県刈谷市小垣江町南藤１番地東芝セラミックス株式会社刈谷製造所内 (72)発明者田添恵子愛知県刈谷市小垣江町南藤１番地東芝セラミックス株式会社刈谷製造所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】中央部に溶融鋼の流出孔を備え、外周側
面に熱伝導率０．０５〜１．５Ｋｃａｌ／ｍ・ｈｒ・℃
の特性を有する断熱材を厚さ０．２〜３ｍｍをもって、
形成したことを特徴とするスライドゲート用下ノズル。
【請求項２】前記断熱材は、Ａｌ₂ Ｏ₃ −ＳｉＯ₂
系、Ａｌ₂ Ｏ₃ −ＳｉＯ₂ −Ｃ系、またはＡｌ₂ Ｏ₃ −
ＳｉＯ₂ −ＣａＯ系であることを特徴とする請求項１に
記載されたスライドゲート用下ノズル。
【請求項３】前記断熱材が、シ−ト状態に形成された
断熱紙あるいは断熱布であることを特徴とする請求項１
または請求項２に記載されたスライドゲート用下ノズ
ル。
【請求項４】シ−ト状態に形成された断熱紙あるいは
断熱布を、外周側面に貼着したことを特徴とする請求項
１または請求項２に記載されたスライドゲート用下ノズ
ル。
【請求項５】前記断熱材のさらに外周に保護用鉄皮を
装着したことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいず
れかに記載されたスライドゲート用下ノズル。